航天食品“進化論”

2021年11月24 日,王亞平在天和核心艙吃蘋果前“耍雜技”
文/《環球》雜誌記者 彭茜
編輯/樂艷娜
中國空間站裏瀰漫着烤雞翅的香味。經過28分鐘的高溫烤制,一道色香味俱全的奧爾良風味烤雞翅新鮮出爐,緊接着是滋滋冒油的烤牛排。
近日,中國空間站正式啟用熱風烘烤機,航天員們第一次在“太空家園”吃上了烤雞翅、烤牛排。
中國航天員在空間站的“吃播”引發中外網友熱議:“這是一場距地球400多公里的燒烤盛宴!”“能夠在天上吃到烤牛排真是很難得啊”……甚至還有網友期待“太空廚房”盡快安排上火鍋。
“太空廚房”裏的新燒烤
這是中國空間站“太空廚房”首次實現“燒烤自由”,標誌着航天員食品實現了在軌烹飪烘焙。
太空版“烤箱”,顯然比地面烤箱技術含量更高。中國航天員科研訓練中心劉偉波介紹,“太空燒烤”首先要克服溫控技術、殘渣收集、高溫催化、多層過濾等技術難關,從而實現在軌烘烤時的無油煙處理,以滿足空間站的油煙排放標準。其次,對凈化裝置和整機也都要進行嚴格測試,使之滿足空間站准入條件,保證可連續可靠運行500次。
北京星際開發科技有限公司董事長付仕明接受《環球》雜誌記者專訪時説,從技術層面看,該烤箱解決了三大國際航天難題:微重力環境下的均勻加熱、密閉空間的油煙污染控制,以及能源與重量的平衡。
“這一突破標誌着中國航天從‘生存保障’向‘生活品質’的跨越式升級。太空版烤箱不僅是烹飪工具的革新,更是航天技術從‘工程導向’向‘以人為本’轉型的里程碑。”付仕明説,允許航天員參與烹飪過程,也是個性化體驗的升級,通過親手製作食物,還可緩解因長期太空駐留導致的心理壓力。
據中國航天員科研訓練中心介紹,在神舟二十一號任務中,食品種類已擴展至190余種(如麻婆豆腐、紅燒肉等),飛行食譜周期延長至10天,可實現對新鮮蔬菜、堅果、蛋糕、肉類等食材的在軌烹飪和烘焙加工。
如今,中國航天食品不僅菜單愈加豐富,還通過節日特色食譜讓航天員在太空中也能感受“家的味道”,甚至開發出了太空月餅和中醫食療配方。此外,“太空菜園”建設也取得新突破。從神舟十六號任務開始,中國航天員科研訓練中心通過開展在軌植物基質培養研究與驗證,實現10批次包括生菜、櫻桃番茄、紅薯等7種植物的培養,能為航天員提供4.5公斤新鮮果蔬,其中生菜和櫻桃番茄實現了“從種子到種子”的全周期培養。
付仕明認為,中國航天食品的獨特優勢在於它實現了文化深度與技術創新的結合,不僅提供麻婆豆腐、宮保雞丁等傳統菜肴,還開發出太空燒烤、中醫食療等特色品類,將飲食文化轉化為航天軟實力。此外,中國太空食品已實現全鏈條自主可控,從食材研發(如航天育種中草藥)、設備製造(如熱風烘烤機)到閉環生態(太空菜園)均實現國産化,避免了國際空間站多國協作的改造困境。
“未來,隨着‘太空菜園’和閉環生態系統的進一步完善,中國有望在太空飲食領域建立新的國際標準,為人類探索宇宙提供更具溫度的解決方案。”他説。
從“吃飽”到“吃好”
在各國航天科技發展史上,航天食品的進化體現了對先進技術和人文關懷的雙重側重,是科學與煙火氣的結合。微重力、密閉空間、長期存儲……太空極端環境對航天食品的形態、種類、營養配比等都有嚴格要求。
與普通食品相比,受太空環境限制,航天食品需遵循一些特定原則。第一,安全無菌:原料需經嚴格滅菌處理,杜絕微生物污染,避免引發疾病;第二,形態適配:無碎屑,在微重力環境下不易飄散,多為膏狀、糊狀或壓縮塊狀,防止顆粒飄浮損壞設備或被吸入呼吸道;第三,營養均衡:需根據航天員在軌消耗(如肌肉流失、骨密度下降、輻射防護)定制營養配比,比如強化鈣、維生素D、抗氧化劑等,同時熱量精準,控制鹽分、水分;第四,存儲穩定:可長期常溫存儲不變質,且無需複雜加工,適配太空有限的儲物和加熱條件。
航天食品的演進經歷了從“吃飽”到“吃好”的演變。20世紀60、70年代,航天食品以鋁管封裝的糊狀食品為主。首個進入太空的蘇聯宇航員加加林是第一個在太空吃航天食品的人。當時的食物還是典型的“牙膏餐”——肉泥、濃縮羅宋湯、奶油巧克力醬等食物被封裝於鋁管,吃的時候像擠牙膏一般擠進嘴裏。那時的航天食品僅為飽腹和營養,味道與口感是次要考慮。
到了80年代,航天食品的製備和存儲實現了新突破。付仕明介紹,這一時期,冷凍乾燥技術的應用使食物體積減小90%,復水後接近新鮮狀態,從而大幅擴展了航天食品的種類,比如美國復水菘菜牛肉湯,但需熱水沖泡,且風味損失明顯。緊隨其後,軟罐頭金屬膜和活性抑菌包裝技術的出現,解決了長期儲存和微生物污染問題,俄羅斯的紅燴豬排和中國的香辣羊肉等熱食豐富了宇航員們的菜單。
進入21世紀後,太空食品技術突飛猛進。冷鏈與加熱系統雙雙升級,各國“太空廚房”也向現烤現制與閉環生態轉型。2019年,一款特製烤爐被送往國際空間站,它使用特殊的加熱元件和溫度控制系統,可在微重力環境下安全烹飪食物。經過多次調控試驗,航天員終於花130分鐘成功烤熟5塊餅乾。
2021年,隨天舟二號貨運飛船進入中國空間站的中國航天微波爐,實現7分鐘加熱3人份主食,天舟七號則利用±0.5℃精準冷鏈技術使鮮蘋果保鮮期達90天,維生素保留率超85%,航天員能長期吃上新鮮蔬果。如今,中國空間站熱風烘烤機開啟“太空鮮食時代”,“太空菜園”實現水稻、甘薯等植物的全周期培養,意味着為未來深空探測奠定自給自足基礎。
從“上天”到“入地”
對於漂泊在太空的宇航員來説,太空食品不僅為了飽腹,還是連接天地的心靈紐帶。打開包裝,熟悉的家鄉味道襲來,慰藉着宇航員的思鄉之情。
通過不斷的技術創新和工藝改良,如今各國航天食品從種類、質地、風味、色澤再到營養都實現了飛躍,充分體現所在國飲食特色,貼合宇航員的家鄉味蕾。
美國的航天食品體現了美式快餐的標準化,比如預製的冷凍牛排、三明治和披薩等,涵蓋脫水餐、即食食品和冷藏食品,但80%仍依賴預製加工,僅能通過微波爐復熱。美國還有成熟的太空食品商業合作模式,美國國家航空航天局(NASA)就與Zero G Kitchen等私營企業合作開發太空食品。
俄羅斯太空食品主要是體現俄式風味的熱穩定食品,以軟罐頭包裝的紅菜湯、鱘魚等傳統俄式菜肴為主,注重能量密度和耐儲存性,種類相對單一。
亞洲國家的飲食多樣性則在航天食品中得到充分體現。比如,韓國宇航員的太空食品中包含改良版的泡菜和拌飯;供給國際空間站日本宇航員食用的日本太空食品則極具“日本料理”特色。日本宇宙航空研究開發機構官網圖文並茂對其做了展示:裙帶菜湯、甜醬汁烤鰻魚、醬油風味雞肉拉麵等。這些食品多采用適應微重力設計,比如裙帶菜湯使用帶特殊壺嘴的包裝袋封裝,防止微重力環境下湯汁飛濺。
隨着人類持續推進深空探索,太空食品科技開始向月球、火星等深空任務場景演進。中國“太空廚房”上新的熱風烘烤機正是未來月球基地、火星任務的“飲食保障原型機”。中國計劃2030年前建成月球科研站基本型,地月物資運輸成本極高。因此,月球基地須發展“原位資源利用+在軌加工”能力:利用月球水冰進行蔬菜水培,通過3D打印技術製作餐具,而具備“多功能烹飪模塊”的熱風烘烤機將成為核心設備。
滿足火星探測任務需求的挑戰更大:單程6-8個月,往返需2-3年,預包裝食品無法滿足長期營養需求。我國科學家曾提出“火星飲食生態系統”構想:利用火星大氣和水培蔬菜,通過生物反應器生産蛋白質。熱風烘烤機的輕量化、低功耗設計,則可直接適用於火星棲息地。
NASA在2021至2024年曾舉辦總獎金超過百萬美元的“深空食品挑戰賽”。佛羅裏達州“星際實驗室”憑藉其食品生産系統NuCLEUS(營養閉環生態單元系統)獲75萬美元大獎,該系統通過自動化運營種植微型蔬菜、普通蔬菜、蘑菇,並飼養用於宇航員飲食的昆蟲,還配備了以最少人工干預維持作物生長的灌溉系統。
有意思的是,太空食品科技不僅走向深空,也開始“入地”,貼近日常生活。廣泛應用於咖啡、奶粉、速食湯料等領域的凍幹技術就源自航天食品科技。此外,借鑒太空蘋果保鮮技術,超市中的鮮切果蔬採用活性抑菌包裝材料來延長保質期。部分高端家用烤箱還引入航天級油煙過濾系統,通過活性炭和離子技術實現無油煙烹飪。而航天食品的營養素配比(如高蛋白、高鈣)更 啟發了運動補劑和各年齡段人群膳食産品的研發。
“全球航天食品技術的演進歷程,揭示了航天科技如何通過‘需求倒逼創新’,最終反哺人類日常生活的深層邏輯。”付仕明説。


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